CA3078070C - Procede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee - Google Patents

Procede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee

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CA3078070C
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Abstract

L'invention propose un procédé de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussée, de type cascade, d'un moteur à réaction, comportant les étapes suivantes: a) fabriquer un premier composant comportant des fibres de longueur strictement supérieure à 1 mm, pré-imprégnées par une résine thermoplastique ou thermodurcissable; b) fabriquer une série de seconds composants comportant chacun des fibres discontinues de longueur comprise entre 1 μm et 70 mm, pré-imprégnées par une résine thermoplastique ou thermodurcissable, l'étape b) étant réalisée de sorte que les seconds composants soient agences transversalement par rapport à une direction longitudinale du premier composant sur un côté du premier composant et espacés longitudinalement les uns des autres, pour former une structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sont consolides au premier composant. L'invention fournit ainsi un inverseur de poussée qui est peu coûteux en temps et nécessitant un outillage relativement simple.

Description

1 DESCRIPTION TITRE : Procede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee Domaine technique de !'invention La presente invention se rapporte au domaine des inverseurs de poussee, notamment utilises sur les moteurs a reaction d'aeronefs. 10 Un inverseur de poussee est employe lors de l'atterrissage d'un aeronef muni de moteurs a reaction pour decelerer l'aeronef. Plus precisement, un inverseur de poussee permet de rediriger le flux d'air entrant dans le moteur a reaction dans une direction sensiblement opposee a la direction d'avancement de l'aeronef lors de l'atterrissage et ainsi d'aider a la 15 deceleration de l'avion.
Arriere-plan technique II existe differents types d'inverseurs de poussee. 20 L'inverseur de poussee considere comme etant le plus performant est nomme « cascade ». Une « cascade est forme d'une pluralite de grilles, agencees les unes a cote des autres sur la peripherie de la nacelle du moteur a reaction, chaque grille etant attachee sur la nacelle.
Un inverseur de poussee de ce type est generalement installe a mi-longueur 25 de la nacelle du moteur a reaction.
La figure 1 represente une vue en coupe d'un moteur a reaction d'un aeronef d'une part en vol sur la figure 1 (a) et d'autre part au moment de l'atterrissage sur la figure 1 (b ).
La comparaison des deux figures permet de voir l'effet de l'inverseur de 30 poussee de type « cascade ».
En effet, a l'atterrissage, une jupe translatable JT de la nacelle est deplacee en meme temps qu'un valet de blocage VB pour que le flux d'air FA soit redirige vers les grilles G1, G2 de l'inverseur de poussee.
Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 2 La figure 2 represente, selon une vue en perspective, une grille G typique d'un inverseur de poussee de type « cascade ».
Une grille G d'un inverseur de poussee de type « cascade » comporte des premiers composants PC, nommes longerons ou « strongbacks » selon la 5 terminologie anglo-saxonne, qui s'etendent, une fois l'inverseur de poussee installe sur un moteur reaction, selon la direction longitudinale du moteur, des seconds composants SC, nommes aubes ou « vanes » selon la terminologie anglo-saxonne, qui s'etendent transversalement par rapport aux premiers composants et done selon la peripherie du moteur a reaction, ainsi 10 que generalement, comme c'est le cas sur la figure 2, un cadre C pour ces premiers composants PC et seconds composants SC.
Actuellement, ces grilles sent realisees en materiau composite, a savoir avec des fibres pre-impregnees par une resine.
L'ensemble des composants participe a la tenue mecanique a la redirection 15 du flux d'air dans la direction opposee d'avancement de l'aeronef lors d'un atterrissage.
La fabrication d'une grille d'un inverseur de poussee de type « cascade » en materiau composite est particulierement complexe.
En effet, cela necessite beaucoup d'etapes, notamment manuelles, certaines 20 etapes pouvant en outre impliquer un outillage couteux.
Generalement, les techniques actuelles consistent a : a) fabriquer les premiers composants ou longerons d'un cote, b) fabriquer les seconds composants ou aubes d'un autre cote, puis c) a assembler les seconds composants aux premiers composants. 25 C'est par example ce qui est propose dans le document US 9 587 582 B1 (D1 ).
Dans ce document, les premiers composants peuvent etre fabriques individuellement ou d'une seule piece par differentes techniques telles que le moulage par injection basse pression de resine (plus connu sous l'acronyme 30 RTM pour« Resin Transfer Molding» selon la terminologie anglo-saxonne}, la pultrusion ou par moulage par compression (« compression molding» selon la term inologie anglo-saxonne ).
Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 3 Dans ce document egalement, on fabrique les seconds composants soit a partir d'un bloc qui est ensuite coupe en differents composants individuals, soit en formant individuellement chacun des seconds composants. Quella que soit la voie employee, le bloc ou chaque second composant fabrique 5 individuellement peut etre obtenu par RTM ou moulage par compression.
Toujours dans ce document, !'assemblage des seconds composants aux premiers composants s'effectue ensuite en glissant chacun des seconds composants dans des fentes de reception prevues dans les premiers composants. II convient ensuite d'assurer le maintien de chacun des seconds 10 composants sur les premiers composants a l'aide d'un adhesif structural.
Une fois les etapes a}, b) et c) effectuee, ii convient en outre de former definitivement le cadre de la grille dans une etape ulterieure.
On comprend que ce precede est long a mettre en ceuvre, notamment du fait que chacun des seconds composants (aubes) doit etre insere ou glisse entre 15 deux premiers composants (longerons).
Le document FR 3 048 025 A 1 (D2) propose aussi un precede conforme aux etapes a}, b) et c) ci-dessus.
La particularite de ce precede reside dans la fabrication des seconds composants. En effet, pour realiser chacun des seconds composants, on part 20 d'une preforme en materiau composite pre-impregnee par une resine puis on effectue une operation d'estampage a la forme souhaitee.
Dans un mode de realisation, chacun des seconds composants est ensuite installe sur les premiers composants et une operation de soudage de ceux-ci est finalement realisee. 25 A l'issue de ces etapes a}, b) etc}, ii convient alors de fournir un cadre sur lesquels les premiers et seconds composants peuvent etre fixes.
Le temps de fabrication peut alors etre rapproche de celui du document D1.
Le document EP 2 944 452 (D3) propose egalement un precede salon les etapes a}, b) etc) mentionnees precedemment. 30 Toutefois, ici les seconds composants ne se presentent pas comma des composants individuals qui sent ensuite assembles aux premiers composants, mais comma des composants (aubes) lies ensemble par l'intermediaire d'un cadre pour former une structure en forme d'echelle ou Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 4 d'etagere (figure 7 ou figure 8 de ce document). La structure en forme d'echelle ou d'etagere est ensuite assemblee a un assemblage comportant des premiers composants (longerons) avec un cadre (figure 6 de ce document). 5 L'assemblage des premiers composants avec son cadre (figure 6 de ce document) peut etre obtenu par moulage par compression.
De maniere similaire, !'assemblage des seconds composants avec son cadre pour former la structure en forme d'echelle ou d'etagere(figure 7 de ce document) peut etre realisee par moulage par compression. 10 Ceci est avantageux par rapport a la solution proposee dans le document D1 ou le document D2, sur le plan du nombre d'operation a effectuer, notamment manuellement.
De plus, le cadre de la grille est finalement forme en meme temps que les premiers et seconds composants, contrairement a ce qui est propose dans 15 les documents D1 et D2.
Cependant, afin d'assurer la co-consolidation des deux assemblages (assemblage de la figure 7 ou de la figure 8 d'une part a !'assemblage de la figure 6 d'autre part}, un outillage particulier, plus complexe, base sur un mandrin est employs. Ce mandrin est par ailleurs soluble, done non 20 reutilisable, ce qui augmente les coats.
Un objectif de !'invention est de proposer un procede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee de type « cascade » qui est peu couteux en temps et necessitant un outillage relativement simple.
Ceci permettrait en effet de diminuer les coats de fabrication d'une telle grille.
Resume de !'invention Afin de resoudre l'objectif precite, !'invention propose un procede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee, de type cascade, 30 d'un moteur a reaction, ledit procede comportant les etapes suivantes : a) fabriquer un premier composant comportant des fibres continues ou longues pre-1mpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 b) fabriquer, subsequemment ou concomitamment a l'etape a), une serie de seconds composants comportant chacun des fibres discontinues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable, l'etape b) etant realisee de sorte que les seconds composants soient d'une part 5 agences transversalement par rapport a une direction longitudinale du premier composant sur au moins un cote du premier composant et d'autre part, espaces les uns des autres selon cette direction longitudinale, de sorte a former une structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sont consolides au premier composant.
Le procede selon !'invention pourra egalement comprendre l'une au moins des caracteristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : - un premier composant fabrique au cours de l'etape a) comprend une serie 15 d'encoches, chaque encoche recevant un second composant; - l'etape b) consiste en outre a solidariser des seconds composants au premier composant associe sur un deuxieme cote du premier composant, le deuxieme cote etant oppose au premier cote ; - le procede comporte en outre les etapes suivantes : 20 c) repeter les etapes a) et b) au moins une fois, afin d'obtenir au moins une autre structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sont consolides au premier composant ; d) agencer lesdites structures en forme de peigne obtenues precedemment sur un cadre configure pour etre attache audit moteur a reaction ; et 25 e) solidariser les structures en forme de peigne audit cadre. - deux seconds composants, avantageusement a l'issue de l'etape c), de deux structures en peigne differentes, sont solidarises l'un a l'autre, par example par soudage et/ou par collage et/ou par complementarite de forme ; - le cadre comprend des encoches ou, selon le cas des ergots, pour recevoir 30 chaque structure en forme de peigne; - quatre cotes qui sont fixes deux a deux par des moyens d'attache amovibles; Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 6 - le cadre comporte des fibres continues ou des fibres longues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; - l'etape a) comporte les sous-etapes suivantes : a1) foumir au mains un feuillet realise avec des fibres continues pre- 5 impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; a2) placer ledit au mains un feuillet dans un moule ; a3) realiser un moulage par compression dudit au mains un feuillet dans le moule pour obtenir le premier composant. - l'etape b) comporte les sous-etapes suivantes: 10 b1) fournir au mains un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres discontinues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; 15 b3) placer lesdits copeaux dans un moule; et b4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants. - les sous-etapes a2) et b3) s'effectuent dans le meme moule et les sousetapes a3) et b4) s'effectuent concomitamment si bien que les etapes a) et b) 20 s'effectuent concomitamment ; - la sous-etape b3) s'effectue dans un moule en presence du premier composant obtenu a l'issue de la sous-etape a3) si bien que les etapes a) et b) s'effectuent subsequemment ; - l'etape a) comporte les sous-etapes suivantes : 25 a'1) foumir un feuillet realise avec des fibres continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; a'2) decouper le feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; 30 a'3) placer lesdits copeaux dans un moule; et a'4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir le premier composant.
Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 7 - l'etape b) comporte les sous-etapes suivantes: b'1) fournir au mains un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b'2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de 5 fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; b'3) placer lesdits copeaux dans un moule; et b'4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants. 10 - les sous-etapes a'3) et b'3) s'effectuent dans le meme moule et les sousetapes a'4) et b'4) s'effectuent concomitamment si bien que les etapes a) et b) s'effectuent concomitamment; - l'etape a) s'effectue par pultrusion et dans lequel l'etape b) s'effectue subsequemment par surmoulage par injection d'un premier composant; 15 - l'etape b) de surmoulage par injection s'effectue avec des fibres courtes, a savoir des fibres discontinues presentant une longueur non nu lie et inferieure a 100 microns, pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable. 20 Breve description des figures D'autres caracteristiques et avantages de !'invention apparaitront au cours de la lecture de la description detail lee qui va suivre pour la comprehension de laquelle on se reportera aux dessins 25 annexes dans lesquels : [Fig.1 a-1 b] les figures 1 a-1 b representent une vue en coupe d'un moteur a reaction d'un aeronef d'une part en vol et d'autre part au moment de l'atterrissage, [Fig.2] la figure 2 represente, selon une vue en perspective, une 30 grille G typique d'un inverseur de poussee de type « cascade » [Fig.3] la figure 3 represente, selon une vue en perspective, une structure en forme de peigne obtenue avec le precede selon !'invention; Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 8 [Fig.4] la figure 4 represente, une vue de cote de d'une structure en forme de peigne obtenue avec le precede selon !'invention, [Fig.5] la figure 5 represente, selon une vue de dessus schematique, une autre structure en forme de peigne obtenue avec le precede selon 5 !'invention; [Fig.6] la figure 6 represente differentes etapes d'un premier mode de mise en reuvre du precede selon !'invention, selon une premiere variante ; [Fig.7] la figure 7 represente differentes etapes de ce premier mode de mise en reuvre du precede selon !'invention, selon une deuxieme variante; 10 [Fig.8] la figure 8 represente differentes etapes de ce premier mode demise en reuvre du precede selon !'invention, selon une troisieme variante [Fig.9] la figure 9 represente differentes etapes d'un deuxieme mode demise en reuvre du precede selon !'invention [Fig.1 0] la figure 1 0 represente schematiquement et selon une vue de dessus 15 une grille munie d'un cadre et obtenue selon un precede conforme a !'invention; [Fig.11] la figure 11 represente une fac;on de solidariser deux structures en peigne differentes d'une meme grille ; [Fig.12] la figure 12 represente schematiquement et selon une vue en 20 perspective un ensemble de structures en forme de peigne avant leur assemblage a un cadre particulier.
Description detaillee de !'invention 25 Dans la description qui suit, on entendra par fibres « longues », des fibres dent la longueur est comprise entre 1mm et 70mm, avantageusement entre 1mm et 50mm, ou plus avantageusement entre 1mm et 30mm.
De maniere analogue, dans la description qui suit, on entendra par fibres « courtes », des fibres dent la longueur est comprise 1 micron et 1mm, cette 30 demiere valeur (1mm) etant exclue, avantageusement entre 1 micron et 500 microns, encore plus avantageusement entre 1 microns et 300 microns, voire entre 1 micron et 100 microns.
Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 9 Dans la description qui suit, une fibre discontinue peut done etre soit longue ou courte.
Par ailleurs, toute fibre qui n'est pas discontinue est assimilee a une fibre continue. s Enfin, le terme « feuillet » pourra designer indifferemment une nappe, notamment une nappe de fibres unidirectionnelles, ou un tissu.
L'invention concerne un precede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee, de type cascade, d'un moteur a reaction, ledit precede comportant les etapes suivantes : 10 a) fabriquer un premier composant comportant des fibres continues ou longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; b) fabriquer, subsequemment ou concomitamment a l'etape a), une serie de seconds composants comportant chacun des fibres discontinues preis impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable, l'etape b) etant realisee de sorte que les seconds composants soient d'une part agences transversalement par rapport a une direction longitudinale du premier composant sur au mains un cote du premier composant et d'autre part, espaces les uns des autres selon cette direction longitudinale, de sorte 20 a former une structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sent consolides au premier composant.
Par ce biais, la consolidation des seconds composants (aubes) aux premiers composants (longerons) ne necessite pas d'etape particuliere, contrairement aux solutions notamment proposees dans les documents de l'etat de la 2s technique decrits precedemment.
La figure 3 represente une structure en forme de peigne SFP obtenue a l'issue de l'etape b).
En outre, un premier composant fabrique au cours de l'etape a) peut comprendre une serie d'encoches ENC, chaque encoche recevant un 30 second composant.
Ces encoches ENC sent par example visibles sur la figure 3 et sent en l'occurrence formees dans la masse du premier composant, autrement dit en realisant une fente dans l'epaisseur du premier composant.
Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 De telles encoches sont aussi visibles sur la figure 4. Sur cette figure 4, les encoches sont cependant obtenues en realisant deux levres L 1, L2 en surepaisseur par rapport au premier composant, une fente etant ainsi obtenue entre les deux levres. Realiser une encoche de cette fac;on permet s de conserver l'epaisseur du premier composant done sans risque d'alterer la performance mecanique d'un premier composant. De plus, realiser une encoche de cette fac;on permet de rigidifier la jonction entre un second composant et un premier composant, si bien que la tenue mecanique entre ces composants est amelioree. II convient par ailleurs de relever que realiser 10 l'encoche avec de telle levres n'a pas d'impact sensible sur le flux d'air traversant la cascade.
L'etape b) peut en outre consister a solidariser des seconds composants au premier composant associe sur un deuxieme cote du premier composant, le deuxieme cote etant oppose au premier cote. Dans ce cas, les seconds 1s composants (aubes) s'etendent de part et d'autre d'un premier composant (longeron), comma cela est represente salon une vue de dessus schematique sur la figure 5.
On peut pour l'essentiel envisager deux modes de realisation pour mettre en reuvre ce precede. 20 Dans un premier mode de realisation, on met en reuvre un moulage par compression, tant pour fabriquer les premiers composants (etape a)) que pour fabriquer les seconds composants (etape b)).
Plus precisement, l'etape a) comporte alors les sous-etapes suivantes : a1) fournir 101 au moins un feuillet realise avec des fibres continues pre- 25 impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; a2) placer 102 led it au moins un feuillet dans un moule ; a3) realiser 103 un moulage par compression dudit au moins un feuillet dans le moule pour obtenir le premier composant.
On notera qu'il est avantageux d'employer des fibres continues pour former 30 un premier composant, lequel est destine a former un longeron de la grille, pour des questions de resistance mecanique.
Plus precisement egalement, l'etape b) comporte alors les sous-etapes suivantes: Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 11 b1) fournir 201 au mains un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b2) decouper 202 le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes 5 de fibres discontinues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; b3) placer 203 lesdits copeaux dans un moule; et b4) realiser 204 un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour realiser les seconds composants. 10 Lorsque la sous-etape b3), 203, s'effectue dans un moule en presence du premier composant obtenu a l'issue de la sous-etape a3), alors la sous-etape b3) s'effectue subsequemment a la sous-etape a3), 103. De fait, les etapes a) et b) s'effectuent subsequemment. II y a alors deux operations de moulage par compression, l'une pour le premier composant et l'autre pour les seconds 15 composants qui va permettre dans le meme temps la consolidation au premier composant. II n'en reste done pas mains que !'operation de moulage par compression des seconds composants, s'effectuant en presence du premier composant, permet non seulement de former les seconds composants, mais dans le meme temps d'assurer la consolidation des 20 seconds composants SC au premier composant PC.
Cette option est representee sur la figure 6.
L'interet de realiser les etapes a) et b) comme indique precedemment reside dans le fait que le premier moulage permet de s'assurer de l'alignement des fibres continues du premier composant, avant que le moulage des seconds 25 composants ne soit realise.
Au contraire, lorsque les sous-etapes a2), 102, et b3), 203, s'effectuent dans le meme moule, on met en ceuvre les sous-etapes 83), 103, et b4), 204, concomitamment. De fait, les etapes a) et b) s'effectuent concomitamment.
Ainsi, on forme la structure en forme de peigne avec un premier composant 30 et une serie de seconds composants en une seule operation de moulage par compression, au cours de laquelle de surcroit les seconds composants SC sent solidarises au premier composant. Cette variante est interessante car elle permet de gagner un peu plus de temps de fabrication, et done en coat Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 12 de fabrication, en ne prevoyant finalement qu'une seule etape de moulage par compression.
Cette autre option est representee sur la figure 7.
Une autre variante est envisageable pour les etapes a) et b). 5 En effet, on a decrit ci-dessus le cas ou les fibres du premier composant sent des fibres continues et ou les fibres des seconds composants sent discontinues, i.e. courtes ou longues.
Un autre cas interessant est cependant de mettre en reuvre plus particulierement des fibres longues pour le premier composant et des fibres 10 egalement longues pour les seconds composants.
En effet, des fibres longues pour le premier composant, mais aussi pour les seconds composants permettent de maintenir des proprietes mecaniques i nteressantes.
Ceci peut s'effectuer avec deux moulages, l'un pour le premier composant et 15 l'autre pur les seconds composants, mais ceci est avantageux dans le cas ou a la fois le premier composant et les seconds composants sent moule en meme temps.
On pourra se referer a la figure 8.
Ainsi, l'etape a) peut comporter les sous-etapes suivantes: 20 a'1) foumir 101' un feuillet realise avec des fibres continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; a'2) decouper 102' le feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; 25 a'3) placer 103' lesdits copeaux dans un moule; et a'4) realiser 104' un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir le premier composant.
L'etape b) peut comporter les sous-etapes suivantes: b'1) foumir 201' au mains un deuxieme feuillet realise avec des fibres 30 continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b'2) decouper 202' le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 13 thermodurcissable ; b'3) placer 203' lesdits copeaux dans un moule; et b'4) realiser 204' un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants. 5 Avantageusement, et comma d'ailleurs represente sur la figure 8, les sousetapes a'3}, 102' et b'3}, 103' s'effectuent dans le meme moule et les sousetapes a'4}, 103' et b'4}, 204' s'effectuent concomitamment si bien que les etapes a) et b) s'effectuent concomitamment. Cela permet de limiter le nombre d'outillages et de gagner du temps. 10 Dans un deuxieme mode de realisation, l'etape a}, 100', s'effectue par pultrusion et l'etape b }, 200', s'effectue subsequemment par surmoulage par injection d'un premier composant.
On pourra se referer a la figure 8.
L'etape a) de pultrusion s'effectue alors avantageusement avec des fibres 15 continues ou longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable.
L'etape b) de surmoulage par injection s'effectue alors avantageusement avec des fibres courtes pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable. En effet, le surmoulage par injection est plus aise avec 20 des fibres courtes.
Quel que soit le mode de realisation mis en reuvre, les fibres sent avantageusement choisies parmi des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres d'aramide ou d'un melange de celles-ci· Par ailleurs, on peut choisir une resine thermoplastique choisie parmi les 25 polyamides (PA}, les polyphtalamides (PPA}, les polysulfure de phenylene(PPS}, les polyetherimides (PEI}, les polyetherethercetone (PEEK) ou les polyethercetonecetone (PEKK).
Par ailleurs egalement, on peut choisir une resine thermodurcissable choisie parmi l'epoxy ou le vinylester. 30 En particulier, on pourra prevoir des fibres de carbone avec une resine thermodurcissable de type epoxy, ou des fibres de carbone avec une resine thermoplastique de type polyetherimide (PEI).
Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 14 Quel que soit le mode de realisation mis en reuvre, on pourra en outre prevoir les etapes suivantes pour realiser une grille: c) repeter les etapes a) et b) au mains une fois, afin d'obtenir au mains une autre structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants 5 sent consolides au premier composant ; d) agencer lesdites structures en forme de peigne obtenues precedemment sur un cadre configure pour etre attache audit moteur a reaction ; et e) solidariser les structures en forme de peigne audit cadre.
La figure 1 O represente, de fa90n schematique, une vue de dessus de la 10 grille G obtenue a l'issue de l'etape e). Sur cette figure 10, on observe plusieurs structures en forme de peigne agencees les unes a cote des autres, chaque structure en forme de peigne comportant un premier composant PC et une serie de seconds composants SC, ainsi qu'un cadre C.
On peut en outre prevoir une etape additionnelle, avantageusement mise en 15 reuvre apres l'etape c) dans laquelle deux seconds composants (aubes}, de deux structures en peigne differentes, sent solidarises l'un a l'autre, par example par soudage et/ou par collage et/ou par complementarite de forme.
C'est ce qui est represents sur la figure 11. Sur cette figure 11 en effet, on peut observer un second composant SC1 d'une premiere structure en peigne 20 et un second composant SC2 d'une second structure en peigne. Les seconds composants SC1 et SC2 presentent ici a la fois une complementarite de forme et un soudage.
Ceci permet de rigidifier la structure et en consequence d'ameliorer ses proprietes mecaniques. Cela permet egalement d'assurer une continuite de 25 la grille sans perturber, a l'usage, le flux d'air qui est redirige vers l'avant de l'aeronef lors d'un atterrissage.
Pour faciliter la mise en reuvre de l'etape e), le cadre C peut comprendre des encoches pour recevoir chaque structure en forme de peigne. De telles encoches sent alors similaires a celles representees sur la figure 3 ou 4 sur 30 un premier composant.
Le cadre peut etre realise de differentes fa90ns.
Le cadre peut ainsi comprendre quatre cotes C1, C2, C3, C4 qui sent avantageusement fixes deux a deux par des moyens d'attache amovibles Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 MAV, schematiquement representes sur la figure 10. Les moyens d'attache peuvent etre des rivets (solution non amovible) ou des coins fixes par un systeme de boulons (solution amovible ). Realiser le cadre apres avoir realise les differentes structures en forme de peigne permet un ajustement plus aise 5 de la grille.
Le cadre peut aussi etre realise comme presente sur la figure 12.
Sur cette figure 12, on note la presence d'une pluralite de structures en forme de peigne, SPF1 a SPF?. Chacune d'entre elle est formee conformement aux etapes a) et b) du precede selon !'invention. 10 L'ensemble visible sur la figure 12 est done celui que l'on peut observer au cours de l'etape d) d'assemblage avant l'etape e) de consolidation.
On note aussi la presence d'encoches ENC sur les structures en forme de peigne SPF2 a SPF?.
Le premier composant PC1 de la structure en forme de peigne SPF1 forme 15 un element du cadre.
Le reste du cadre comporte trois autres pieces P1, P2, P3.
La piece P3 est en fait un premier composant, sans ses seconds composants, qui comporte des encoches ENC aptes a recevoir les seconds composants SC de la structure en forme de peigne SPF?. II est 20 avantageusement place du cote oppose au premier composant PC1.
La piece P2 est assimilable a une lamelle munie d'ergots E1 a E7 qui viennent s'inserer dans des orifices correspondants 01 a 07 des differentes structures en forme de peigne. Cette piece P2 permet de lier toutes les structures en forme de peigne. La forme en lamelle est par ailleurs simple a 25 realiser, par example en fibres continues pour assurer une bonne tenue mecanique.
Enfin, la piece P1 est une piece qui presente egalement une serie d'encoches ENC' visant a cooperer avec des elements correspondants EC1 a EC? prevus aux extremites respectives de chacun des premiers 30 composants des differentes structures en forme de peigne. Cette forme correspondante permet de placer la piece P1 de maniere precise par rapport aux differentes structures en forme de peigne. Cela permet egalement de rigidifier la jonction par des appuis mecaniques.
Date Rec;ue/Date Received 2020-04-16 16 Le cadre est avantageusement realise en materiau composite. En particulier, ii comporte avantageusement des fibres continues ou des fibres longues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable.
Nous allons maintenant decrire un example de realisation. 5 Dans cet example, les etapes a) et b) du precede sont realisees concomitamment.
On part d'un feuillet, en l'occurrence une nappe, de fibres de carbone unidirectionnelles (UD}, lesquelles sont continues. Cette nappe est preimpregnee par une resine thermoplastique de type polyetherimide (PEI). 10 Cette nappe est decoupee en copeaux pour former des fibres longues, en l'occurrence de 12,7mm*12,7mm.
Les copeaux sont introduits dans un moule presentant une forme complementaire a celle d'un peigne, done pour former a la fois un longeron (premier composant) et un ensemble d'aubes (deuxiemes composants). 15 Le moule est referme pour assurer une mise sous pression de 30 bars environ et chauffe a une temperature superieure a la temperature de fusion du polyetherimide employe comme resine.
II s'agit done d'un moulage par compression.
Ensuite, et ce de maniere tout a fait classique, le moule est refroidit jusqu'a la 20 temperature de transition vitreuse du polyetherimide employe comme resine, pour assurer le demoulage de la piece en forme de peigne.
Cette operation peut etre repetee plusieurs fois conformement a l'etape c), pour obtenir toutes les pieces utiles a la formation complete de la grille.
Puis, on met en reuvre l'etape d) d'agencement par rapport a un cadre. 25 L'etape e) d'assemblage final est alors realisee par soudage a l'aide d'un outil dedie, en soi classique.
Quel que soit le mode de realisation considere, ii convient enfin de noter que le precede selon !'invention permet de fabriquer des pieces comportant de nombreuses contre-depouilles. *** Selan certains aspects, une ou plusieurs des realisations suivantes sont decrites: Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 17 1. Un precede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee, de type cascade, d'un moteur a reaction, ledit precede comportant les etapes suivantes: a) fabriquer un premier composant comportant des fibres continues, a savoir 5 des fibres de longueur strictement superieure a 70 mm, ou longues, a savoir des fibres de longueur comprise entre 1 mm et 70 mm, pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; b) fabriquer, subsequemment ou concomitamment a l'etape a), une serie de seconds composants comportant chacun des fibres discontinues, a savoir des 10 fibres de longueur comprise entre 1 μm et 70 mm, pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable, l'etape b) etant realisee de sorte que les seconds composants soient d'une part agences transversalement par rapport a une direction longitudinale du premier composant sur au moins un cote du premier composant et d'autre part, espaces les uns des autres selon 15 cette direction longitudinale, de sorte a former une structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sont consolides au premier composant. 2. Le precede selon la realisation 1, dans lequel un premier composant fabrique au cours de l'etape a) comprend une serie d'encoches, chaque 20 encoche recevant un second composant 3. Le precede selon la realisation 1 ou 2, dans lequel l'etape b) consiste en outre a solidariser des seconds composants au premier composant associe sur un deuxieme cote du premier composant, le deuxieme cote etant oppose au 25 premier cote. 4. Le precede selon l'une quelconque des realisations 1 a 3, comportant en outre les etapes suivantes : c) repeter les etapes a) et b) au moins une fois, afin d'obtenir au moins une 30 autre structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sont consolides au premier composant; d) agencer lesdites structures en forme de peigne obtenues precedemment sur un cadre configure pour etre attache audit moteur a reaction ; et e) solidariser les structures en forrne de peigne audit cadre.
Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 18 5. Le procede selon la realisation 4, dans lequel deux seconds composants de deux structures en peigne differentes, sont solidarises l'un a l'autre a l'issue de l'etape c}, par example par soudage et/ou par collage et/ou par 5 complementarite de forme. 6. Le procede selon la realisation 4 ou 5, dans lequel le cadre comprend des encoches ou, selon le cas des ergots, pour recevoir chaque structure en forme de peigne. 7. Le procede selon l'une quelconque des realisations 4 a 6, dans lequel le cadre comprend quatre cotes qui sont fixes deux a deux par des moyens d'attache amovibles. 15 8. Le procede selon l'une quelconque des realisations 4 a 7, dans lequel le cadre comporte des fibres continues ou des fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable. 9. Le procede selon l'une quelconque des realisation 1 a 8, dans lequel l'etape 20 a) comporte les sous-etapes suivantes : a1)foumirau moins un feuillet realise avecdes fibres continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; a2) placer led it au moins un feuillet dans un moule ; a3) realiser un moulage par compression dudit au moins un feuillet dans le 25 moule pour obtenir le premier composant. 10. Le procede selon la realisation 9, dans lequel l'etape b) comporte les sousetapes suivantes: b1) foumir au moins un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues pre- 30 impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres discontinues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; b3) placer lesdits copeaux dans un moule; et Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 19 b4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants. 11. Le precede selon la realisation 9, dans lequel l'etape b) comporte les sous- 5 etapes suivantes: b1) fournir au mo ins un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres discontinues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou 10 thermodurcissable ; b3) placer lesdits copeaux dans un moule; et b4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants; et dans lequel les sous-etapes a2) et b3) s'effectuent dans le meme moule et les 15 sous-etapes a3) et b4) s'effectuent concomitamment si bien que les etapes a) et b) s'effectuent concomitamment. 12. Le precede selon la realisation 9, dans lequel l'etape b) comporte les sousetapes suivantes: 20 b1) fournir au mains un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres discontinues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; 25 b3) placer lesdits copeaux dans un moule; et b4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants; et dans lequel la sous-etape b3) s'effectue dans un moule en presence du premier composant obtenu a l'issue de la sous-etape a3) si bien que les etapes a) et b) 30 s'effectuent subsequemment. 13. Le precede selon l'une quelconque des realisations 1 a 8, dans lequel l'etape a) comporte les sous-etapes suivantes : Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 a'1) foumir un feuillet realise avec des fibres continues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; a'2) decouper le feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; 5 a'3) placer lesdits copeaux dans un moule; et a'4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir le premier composant. 14. Le precede selon la realisation 13, dans lequel l'etape b) comporte les sous- 10 etapes suivantes: b'1) foumir au mo ins un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b'2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou 15 thermodurcissable ; b'3) placer lesdits copeaux dans un moule; et b'4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants. 20 15. Le precede selon la realisation 13, dans lequel l'etape b) comporte les sousetapes suivantes: b'1) foumir au mo ins un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b'2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres 25 longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; b'3) placer lesdits copeaux dans un moule; et b'4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants ; et 30 dans lequel les sous-etapes a'3) et b'3) s'effectuent dans le meme moule et les sous-etapes a'4) et b'4) s'effectuent concomitamment si bien que les etapes a) et b) s'effectuent concomitamment.
Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 21 16. Le precede selon l'une quelconque des realisations 1 a 8, dans lequel l'etape a) s'effectue par pultrusion et dans lequel l'etape b) s'effectue subsequemment par surmoulage par injection d'un premier composant. s 17. Le precede selon la realisation 16, dans lequel l'etape b) de surmoulage par injection s'effectue avec des fibres discontinues presentant une longueur non nulle et inferieure a 100 microns, pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable.
Date Re9ue/Date Received 2024-04-10

Claims (17)

  1. 22 REVEN DI CATIONS 1. Un procede de fabrication d'une grille pour un inverseur de poussee, de type cascade, d'un moteur a reaction, ledit procede comportant les etapes 5 suivantes : a) fabriquer un premier composant comportant des fibres continues, a savoir des fibres de longueur strictement superieure a 70 mm, ou longues, a savoir des fibres de longueur comprise entre 1 mm et 70 mm, pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; 10 b) fabriquer, subsequemment ou concomitamment a l'etape a}, une serie de seconds composants comportant chacun des fibres discontinues, a savoir des fibres de longueur comprise entre 1 μm et 70 mm, pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable, l'etape b) etant realisee de sorte que les seconds composants soient d'une part agences transversalement par 15 rapport a une direction longitudinale du premier composant sur au mains un cote du premier composant et d'autre part, espaces les uns des autres selon cette direction longitudinale, de sorte a former une structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sont consolides au premier composant.
  2. 2. Le procede selon la revendication 1, dans lequel un premier composant fabrique au cours de l'etape a) comprend une serie d'encoches, chaque encoche recevant un second composant 25
  3. 3. Le procede selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'etape b) consiste en outre a solidariser des seconds composants au premier composant associe sur un deuxieme cote du premier composant, le deuxieme cote etant oppose au premier cote. 30
  4. 4. Le procede selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, comportant en outre les etapes suivantes: c) repeter les etapes a) et b) au mains une fois, afin d'obtenir au mains une autre structure en forme de peigne dans laquelle les seconds composants sont consolides au premier composant ; Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 23 d) agencer lesdites structures en forme de peigne obtenues precedemment sur un cadre configure pour etre attache audit moteur a reaction ; et e) solidariser les structures en forme de peigne audit cadre. 5
  5. 5. Le precede selon la revendication 4, dans lequel deux seconds composants de deux structures en peigne differentes, sont solidarises l'un a l'autre a l'issue de l'etape c), par example par soudage et/ou par collage et/ou par complementarite de forme. 10
  6. 6. Le precede selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le cadre comprend des encoches ou, selon le cas des ergots, pour recevoir chaque structure en forme de peigne.
  7. 7. Le precede selon l'une quelconque des revendications 4 a 6, dans lequel le 15 cadre comprend quatre cotes qui sont fixes deux a deux par des moyens d'attache amovibles.
  8. 8. Le precede selon l'une quelconque des revendications 4 a 7, dans lequel le cadre comporte des fibres continues ou des fibres longues pre-impregnees 20 par une resine thermoplastique ou thermodurcissable.
  9. 9. Le precede selon l'une quelconque des revendication 1 a 8, dans lequel l'etape a) comporte les sous-etapes suivantes: a1) foumir au moins un feuillet realise avec des fibres continues pre- 25 impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable ; a2) placer ledit au moins un feuillet dans un moule ; a3) realiser un moulage par compression dudit au moins un feuillet dans le moule pour obtenir le premier composant. 30
  10. 10. Le precede selon la revendication 9, dans lequel l'etape b) comporte les sous-etapes suivantes: b1) foumir au moins un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues preimpregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 24 b2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres discontinues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b3) placer lesdits copeaux dans un moule; et 5 b4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants.
  11. 11. Le precede selon la revendication 10, dans lequel les sous-etapes a2) et b3) s'effectuent dans le meme moule et les sous-etapes a3) et b4) s'effectuent 10 concomitamment si bien que les etapes a) et b) s'effectuent concomitamment.
  12. 12. Le precede selon la revendication 10, dans lequel la sous-etape b3) s'effectue dans un moule en presence du premier composant obtenu a l'issue de la sous-etape a3) si bien que les etapes a) et b) s'effectuent 15 subsequemment.
  13. 13. Le precede selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, dans lequel l'etape a) comporte les sous-etapes suivantes: a'1) fournir un feuillet realise avec des fibres continues pre-impregnees par une 20 resine thermoplastique ou thermodurcissable ; a'2) decouper le feuillet de sorte a creer des copeaux form es de fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; a'3) placer lesdits copeaux dans un moule; et a'4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour 25 obtenir le premier composant.
  14. 14. Le precede selon la revendication 13, dans lequel l'etape b) comporte les sous-etapes suivantes: b'1) fournir au mains un deuxieme feuillet realise avec des fibres continues pre- 30 impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b'2) decouper le deuxieme feuillet de sorte a creer des copeaux formes de fibres longues pre-impregnees par une resine thermoplastique ou thermodurcissable; b'3) placer lesdits copeaux dans un moule; et Date Re9ue/Date Received 2024-04-10 b'4) realiser un moulage par compression desdits copeaux dans le moule pour obtenir les seconds composants.
  15. 15. Le precede selon la revendication 14, dans lequel les sous-etapes a'3) et 5 b'3) s'effectuent dans le meme moule et les sous-etapes a'4) et b'4) s'effectuent concomitamment si bien que les etapes a) et b) s'effectuent concomitamment.
  16. 16. Le precede selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, dans lequel l'etape a) s'effectue par pultrusion et dans lequel l'etape b) s'effectue 10 subsequemment par surmoulage par injection d'un premier composant.
  17. 17. Le precede selon la revendication 16, dans lequel l'etape b) de surmoulage par injection s'effectue avec des fibres discontinues presentant une longueur non nulle et inferieure a 100 microns, pre-impregnees par une resine 15 thermoplastique ou thermodurcissable. Date Re9ue/Date Received 2024-04-10
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